數控程序編製(上)

   時間:2014-03-11 12:10:19
數控程序編製(上)簡介
    一、數字控制的標準代碼 字與字的功能1. 字元與代碼  字元:用來組織、控制或表示數據的一些符號,如數字、字母、標點符號、數學運算符等。數控系統只能接受……
數控程序編製(上)正文
  

一、數字控制的標準代碼

字與字的功能
1. 字元與代碼
字元:用來組織、控制或表示數據的一些符號,如數字、字母、標點符號、數學運算符等。數控系統只能接受二進位信息,用「0」和「1」組合的代碼來表達。國際上廣泛採用兩種標準代碼:
(1) ISO國際標準化組織標準代碼
(2) EIA美國電子工業協會標準代碼
在現代大多數數控機床上這兩種代碼都可以使用。 數控機床的零件加工程序,可通過撥碼盤、鍵盤、穿孔紙帶、磁帶及磁碟等介質輸入數控裝置中,
  ISO代碼為補偶代碼。ISO代碼最多能表示的字元個數為2的7次方,等於128。
  EL4代碼為補奇代碼。在EIA代碼中,每行代碼孔的個數為奇數;EIA代碼最多能表示的字元個數為2的6次方等於64。
  
  從以上對兩種代碼的比較可知,ISO代碼具有信息量大、可靠性高等優點,所以目前世界各國都采ISO代碼;但由於EIA代碼發展較早,已有的數控機床中,有一些採用的是EIA代碼,也有一些機床既可用ISO代碼又可用EIA代碼。現在我國規定新產品一律採用BO代碼。

2. 字
字:指一系列按規定排列的字元,作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。由一個英文字母與隨後的若干位十進位數字組成。這個英文字母稱為地址符。
  如:「X2500」是一個字,X為地址符,數字「2500」為地址中的內容。

3. 字的功能
  組成程序段的每一個字都有其特定的功能含義,以下是以FANUC-0M數控系統的規範為主來介紹的,實際工作中,請遵照機床數控系統說明書來使用各個功能字。
(1) 順序號字N
順序號字:又稱程序段號或程序段序號。順序號位於程序段之首,由順序號字N和後續數字組成。順序號字N是地址符,後續數字一般1~4位正整數。順序號實際上是程序段的名稱。數控系統不是按順序號的次序來執行程序,而是按照程序段編寫時的排列順序逐段執行。
順序號的作用:
對程序的校對和檢索修改;
作為條件轉向的目標,即作為轉向目的程序段的名稱。
有順序號的程序段可以進行復歸操作,這是指加工可以從程序的中間開始,或回到程序中斷處開始。
一般使用方法:編程時將第一程序段冠以N10,以後以間隔10遞增的方法設置順序號,這樣,在調試程序時如果需要在N10和N20之間插入程序段時,就可以使用N11、N12。

(2)準備功能字G


準備功能字的地址符是G,又稱為G功能或G指令,是建立機床或控制系統工作方式的一種指令。後續數字一般1~3位正整數。

(3)尺寸字
尺寸字用於確定機床上刀具運動終點的坐標位置。
第一組 X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R 用於確定終點的直線坐標尺寸;
第二組 A,B,C,D,E 用於確定終點的角度坐標尺寸;
第三組 I,J,K 用於確定圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。

(4)進給功能字 F
進給功能字的地址符是F,又稱為F功能或F指令,用於指定切削的進給速度。

(5)主軸轉速功能字 S
主軸轉速功能字的地址符是S,又稱為S功能或S指令,用於指定主軸轉速。

(6)刀具功能字 T
刀具功能字的地址符是T,又稱為T功能或T指令,用於指定加工時所用刀具的編號。

(7)輔助功能字 M
輔助功能字的地址符是M,後續數字一般1~3位正整數,又稱為M功能或M指令,用於指定數控機床輔助裝置的開關動作。

二、數控加工程序段格式及程序結構

1. 程序段格式
程序段是:為了完成某一動作要求所需功能「字」的組合。每一個字是一個控制機床的具體指令,它由一個英文字母開頭,其後跟幾個數字構成.是數控加工程序中的一條語句。
一個完整的數控加 工程序是若l幹個程序段組成的。程序段格式:指程序段中的字、字元和數據的安排形式。
字地址可變程序段格式:每個字長不固定,各個程序段中的長度和功能字的個數都是可變的。

地址可變程序段格式中,在上一程序段中寫明的、本程序段里又不變化的那些字仍然有效,可以不再重寫。這種功能字稱之為續效字。
程序段格式舉例:
N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08
N40 X90(本程序段省略了續效字「G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08」,但它們的功能仍然有效)
在程序段中,必須明確以下幾點的對應關係:
移動目標:終點坐標值;
沿怎樣的軌跡移動:準備功能字;
進給速度:進給功能字F;
切削速度:主軸轉速功能字S;
使用刀具:刀具功能字T;
機床輔助動作:輔助功能字M。
組成程序段的各要素如圖1所示。

分隔符固定順序程序段格式
  這種程序段格式是在字與字之間用分隔符「HT」(在EIA代碼中用TAB)隔開,而且預先規定了代碼字的順序,因此,根據分隔符出現的順序,就可判定其功能。不需要的字以及本段程序內與上一段程序內的相同功能的字可省略,但其相應的分隔符必須保留,如下列程序所示。由此可見,這一格式不直觀,編程不方便,現已基本上不採用。

00l HT 3162 HT 1630 HT2 HT6 HT1 LF
002 HT 12365 HT HT HT HT LF
003 HT 3162 HT 28621HT 1 HT 5 HT 0 LF

2.加工程序的一般格式
(1)程序開始符、結束符
程序開始符、結束符是同一個字元,ISO代碼中是%,EIA代碼中是EP,書寫時要單列一段。
(2)程序名
程序名有兩種形式:一種是英文字母O和1~4位正整數組成;另一種是由英文字母開頭,字母數字混合組成的。一般要求單列一段。
(3)程序主體
程序主體是由若干個程序段組成的。每個程序段一般佔一行。

(4)程序結束指令
程序結束指令可以用M02或M30。一般要求單列一段。
加工程序的一般格式舉例:
  %
// 開始符
  O1000
// 程序名
  N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000
  N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08
// 程序主體
  N30 X90
  ……
 N300 M30
// 結束符
  %

三、數控機床的坐標系
(二)機床坐標系與工件坐標系

1。機床坐標系的確定

(1)機床相對運動的規定

工件相對靜止,而刀具運動。


在機床上,始終認為工件靜止,而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下,就可以依據零件圖樣,確定機床的加工過程。
(2)機床坐標系的規定

標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關係用右手笛卡爾直角坐標系決定。

 


在數控機床上,機床的動作是由數控裝置來控制的,為了確定數控機床上的成形運動和輔助運動,必須先確定機床上運動的位移和運動的方向,這就需要通過坐標系來實現,這個坐標系被稱之為機床坐標系。
例如銑床上,有機床的縱向運動、橫向運動以及垂向?動,如圖2所示。在數控加工中就應該用機床坐標系來描述,如圖3所示。請0賜?中按鈕觀察機床坐標?的相互關係。


 標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關係用右手笛卡爾直角坐標系決定:

1)伸出右手的大拇指、食指和中指,並互為90度。則大拇指代表X坐標,食指代表Y坐標,中指代表Z坐標。
2)大拇指的指向為X坐標的正方向,食指的指向為Y坐標的正方向,中指的指向為Z坐標的正方向。 
3)圍繞X、Y、Z坐標旋轉的旋轉坐標分別用A、B、C表示,根據右手螺旋定則,大拇指的指向為X、Y、Z坐標中任意一軸的正向,則其餘四指的旋轉方向即為旋轉坐標A、B、C的正向,見圖4。

(3)運動方向的規定

   增大刀具與工件距離的方向即為各坐標軸的正方向,如圖5所示。

2。坐標軸方向的確定

3。附加坐標系

4。機床原點的設置

5。機床參考點

三、機床加工坐標系的設定

1。數控銑床(FANUC 0M)加工坐標系的設定步驟

在選擇了圖6所示的被加工零件圖樣,並確定了編程原點位置后,可按以下方法進行加工坐標系設定:

(1)準備工作

機床回參考點,確認機床坐標系;

(2)裝夾工件毛坯

通過夾具使零件定位,並使工件定位基準面與機床運動方向一致;

(3)對刀測量

用簡易對刀法測量,方法如下:

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